JPS63215033A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
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- JPS63215033A JPS63215033A JP62049203A JP4920387A JPS63215033A JP S63215033 A JPS63215033 A JP S63215033A JP 62049203 A JP62049203 A JP 62049203A JP 4920387 A JP4920387 A JP 4920387A JP S63215033 A JPS63215033 A JP S63215033A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は各種電子機器にメモリーバックアップ用などと
して用いられる電気二重層コンデンサに関するものであ
る。
して用いられる電気二重層コンデンサに関するものであ
る。
従来の技術
従来におけるこの種の電気二重層コンデンサは活性炭粒
子をプレス成型したり適当なバインダーとして練合した
もの全集電体金属上に塗布したり、活性炭繊維上にアル
ミニウムの溶射層を形成して分極性電極とし、この分極
性電極をそれぞれステンレススチールからなる金属ケー
スに収納し２つの分極性電極を間に電解液とセパレータ
を介して対向させ、両金属ケースの開口周縁部をガスケ
ットを介して封口して構成していた。
子をプレス成型したり適当なバインダーとして練合した
もの全集電体金属上に塗布したり、活性炭繊維上にアル
ミニウムの溶射層を形成して分極性電極とし、この分極
性電極をそれぞれステンレススチールからなる金属ケー
スに収納し２つの分極性電極を間に電解液とセパレータ
を介して対向させ、両金属ケースの開口周縁部をガスケ
ットを介して封口して構成していた。
ここで電解液は大きく２つの系に分類される。
すなわち一つは硫酸あるいは水酸化カリウムの水溶液系
電解液で二つめはプロピレンカーボネートやγ−ブチロ
ラクトン等の有機溶媒にテトラエチルアンモニウムのホ
ウフッ化塩や過塩素酸塩を溶質とした非水系電解液であ
る。
電解液で二つめはプロピレンカーボネートやγ−ブチロ
ラクトン等の有機溶媒にテトラエチルアンモニウムのホ
ウフッ化塩や過塩素酸塩を溶質とした非水系電解液であ
る。
前者の水溶液系のものは水の理論分解電圧である１、２
３Ｖにより規制されて、単セル当りでは耐電圧の高い素
子を得ることは不可能である。従って半導体メモリーに
必要なバックアップ電圧を得るためには５〜６個以上の
単セルを積層直列化する必要があった。
３Ｖにより規制されて、単セル当りでは耐電圧の高い素
子を得ることは不可能である。従って半導体メモリーに
必要なバックアップ電圧を得るためには５〜６個以上の
単セルを積層直列化する必要があった。
一方、後者の非水溶液の電解液を用いた場合は、水溶液
系の場合に比べ単セル当りの耐電圧が２倍以上であり、
積層個数も水溶液系のものに比べて捧〜１／３ですむた
め小形、軽量化が可能である。
系の場合に比べ単セル当りの耐電圧が２倍以上であり、
積層個数も水溶液系のものに比べて捧〜１／３ですむた
め小形、軽量化が可能である。
代表的な非水系の電解液組成としては、テトラエチルア
ンモニウムのホウフッ化塩トプロピレンカーボネートが
挙げられ、この電解液１［用した場合７０°Ｃの高温度
下で約２０００時間の連続型圧印ｍが可能である。
ンモニウムのホウフッ化塩トプロピレンカーボネートが
挙げられ、この電解液１［用した場合７０°Ｃの高温度
下で約２０００時間の連続型圧印ｍが可能である。
しかし、上記と同一構成にて８５°Ｃ中で丈用した場合
、内部直流抵抗の増１あるいは静電容量の減少が短時間
で発生する。このため８５°Ｃで吏用するためには更に
積層枚数２増やして吏用しなければならないという欠点
を有していた。
、内部直流抵抗の増１あるいは静電容量の減少が短時間
で発生する。このため８５°Ｃで吏用するためには更に
積層枚数２増やして吏用しなければならないという欠点
を有していた。
発明が解決しようとする問題点
従来の電気二重層コンデンサ用の非水系電解液は、溶質
として用いていたテトラアルキルホスホニウム塩の分解
電圧が低く、またその分解生成物が反応性に冨んでいる
ため、８５°Ｃの高温下での連続型圧印ｍによって、ガ
ス発生あるいは分極性電極表面上への反応生成物の付着
が原因で、著しい内部直流抵抗の増ｍあるいは容量の減
少を招くという欠点を有していた。
として用いていたテトラアルキルホスホニウム塩の分解
電圧が低く、またその分解生成物が反応性に冨んでいる
ため、８５°Ｃの高温下での連続型圧印ｍによって、ガ
ス発生あるいは分極性電極表面上への反応生成物の付着
が原因で、著しい内部直流抵抗の増ｍあるいは容量の減
少を招くという欠点を有していた。
本発明は、従来技術における上記問題点を解決しようと
するもので電解液組成の溶質の分解電圧全向上させるこ
とにより、高温就下で長時間吏用できる電気二重層コン
デンサの提供を目的とするものである。
するもので電解液組成の溶質の分解電圧全向上させるこ
とにより、高温就下で長時間吏用できる電気二重層コン
デンサの提供を目的とするものである。
問題点を解決するための手段
この問題全解決するために本発明は、電解液の溶質のカ
チオンにテトラアルキルホスホニウムイオン（Ｒ４Ｐ”
）ｉ用いたことを特徴とする電気二重層コンデンサであ
る。
チオンにテトラアルキルホスホニウムイオン（Ｒ４Ｐ”
）ｉ用いたことを特徴とする電気二重層コンデンサであ
る。
作用
非水溶媒とテトラアルキルアンモニウム塩の組み合わせ
による電解液は電気化学的に最も広い分解限界電位幅？
有する。特に現在知られているものの内で、比較的入手
しやすくかつ電位幅の広いものはプロピレンカーボネー
トとテトラエチルアンモニウムホウフッ化塩からなる電
解液である。
による電解液は電気化学的に最も広い分解限界電位幅？
有する。特に現在知られているものの内で、比較的入手
しやすくかつ電位幅の広いものはプロピレンカーボネー
トとテトラエチルアンモニウムホウフッ化塩からなる電
解液である。
この電解液組成の電流電位曲線ｉ ７０ ’Ｃ及び８５
°Ｃの雰囲気中で測定したものを第２図のａ。
°Ｃの雰囲気中で測定したものを第２図のａ。
ｂに示した。第２図から７０°Ｃに比べ８６°Ｃ中の方
が分解電位幅が狭くなυ、高温になることによって、酸
化及び還元反応が低い電位で生じやすくなっていること
がわかる。
が分解電位幅が狭くなυ、高温になることによって、酸
化及び還元反応が低い電位で生じやすくなっていること
がわかる。
これに対しテトラメチルホスホニウム塩及びテトラブチ
ルホスホニウム塩の７０℃及び８５℃中での分解電位幅
全それぞれ第３図のａ、ｂと、第４図のａ、ｂに示した
。第２図との比較からホスホニウム塩はアンモニウム塩
に比べ各温で広い分解電位幅を有していることがわかる
。これはホスホニウム塩の電気化学的特性が熱的債因に
左右されにくいこと金示している。
ルホスホニウム塩の７０℃及び８５℃中での分解電位幅
全それぞれ第３図のａ、ｂと、第４図のａ、ｂに示した
。第２図との比較からホスホニウム塩はアンモニウム塩
に比べ各温で広い分解電位幅を有していることがわかる
。これはホスホニウム塩の電気化学的特性が熱的債因に
左右されにくいこと金示している。
第３図及び第４図に示すようにテトラアルキルホスホニ
ウム塩は、８６°Ｃに２いて分解限界電位幅が２．８ｖ
あるため、連続的々電圧印７１Ｌａ−行ってもガス発生
やポリマーなどの反応生成物がなくコンデンサ特性全阻
害しない。
ウム塩は、８６°Ｃに２いて分解限界電位幅が２．８ｖ
あるため、連続的々電圧印７１Ｌａ−行ってもガス発生
やポリマーなどの反応生成物がなくコンデンサ特性全阻
害しない。
実施例
以下、本発明の一実施例による電気二重層コンデンサの
構成を第１図に示す。第１図において分極性電極１とし
て、活性炭繊維の片側光面にアルミニウムの金属層をプ
ラズマ溶射法により導電性電極２を形成して構成し、こ
の分極性電極１を間にポリプロピレン製のセパレータａ
を介して電子的短絡を防止し、電解液を注入した後、コ
イン型のステンレスケース４に上記構成物を入れ、ガス
ケラト５で両極を絶縁するとともに封口した。
構成を第１図に示す。第１図において分極性電極１とし
て、活性炭繊維の片側光面にアルミニウムの金属層をプ
ラズマ溶射法により導電性電極２を形成して構成し、こ
の分極性電極１を間にポリプロピレン製のセパレータａ
を介して電子的短絡を防止し、電解液を注入した後、コ
イン型のステンレスケース４に上記構成物を入れ、ガス
ケラト５で両極を絶縁するとともに封口した。
このような構成をしたコンデンサの電解液として表１に
示すものを検討した。表中＆１〜６までが本発明のコン
デンサ、Ａ７〜９までが従来のものである。
示すものを検討した。表中＆１〜６までが本発明のコン
デンサ、Ａ７〜９までが従来のものである。
また、煮１〜９までの初期内部直流抵抗値と、８５°Ｃ
にて定格電圧（単セルに２，８Ｖ）を印茄し１０００時
間を経過したコンデンサの内部直流抵抗値及び初期静電
容量値を基準とする静電容量変化率を同じく表１に示し
た。
にて定格電圧（単セルに２，８Ｖ）を印茄し１０００時
間を経過したコンデンサの内部直流抵抗値及び初期静電
容量値を基準とする静電容量変化率を同じく表１に示し
た。
表１から、煮７，８．９の従来の電解液を使用したもの
より、尻１〜ｅのテトラアルキルホスホニウムイオンを
カチオンとする電解液を用いた本発明のコンデンサの特
性が良好であることがわかる。これはテトラアルキルホ
スホニウムイオンの電気化学的安定性に帰因すると考え
られる。
より、尻１〜ｅのテトラアルキルホスホニウムイオンを
カチオンとする電解液を用いた本発明のコンデンサの特
性が良好であることがわかる。これはテトラアルキルホ
スホニウムイオンの電気化学的安定性に帰因すると考え
られる。
（以下余 白）
発明の効果
以上のように本発明によれば、電解液の溶質のカチオン
にテトラアルキルホスホニウムイオンを用いることによ
り、８５°Ｃ中でも長時間に渡って特性の安定した電気
二重層コンデンサを得ることができる。
にテトラアルキルホスホニウムイオンを用いることによ
り、８５°Ｃ中でも長時間に渡って特性の安定した電気
二重層コンデンサを得ることができる。
第１図は本発明の一実施例による電気二重層コンデンサ
を断面にて示す正面図、第２図は従来の電解液の電流−
電位曲線図、第３図および第４図はそれぞれ本発明の電
解液の電流−電位曲線図である。 １・・・・・・分極性電極、２・・・・・・導電性電極
、３・・・・・・セパレータ、４・・・・・・ステンレ
スブース、５・・・・・・ガスケット。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名！−
分を性覧取 ？−導電竜を ６−カフつ）ト 第２図
を断面にて示す正面図、第２図は従来の電解液の電流−
電位曲線図、第３図および第４図はそれぞれ本発明の電
解液の電流−電位曲線図である。 １・・・・・・分極性電極、２・・・・・・導電性電極
、３・・・・・・セパレータ、４・・・・・・ステンレ
スブース、５・・・・・・ガスケット。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名！−
分を性覧取 ？−導電竜を ６−カフつ）ト 第２図
Claims (6)
- （１）分極性電極と電解液との界面で形成される電気二
重層を利用し、かつ電解液の溶質のカチオンに、テトラ
アルキルホスホニウムイオン（Ｒ＿４Ｐ＾＋）を用いた
ことを特徴とする電気二重層コンデンサ。 - （２）テトラアルキルホスホニウムイオンはテトラメチ
ルホスホニウム塩である特許請求の範囲第１項記載の電
気二重層コンデンサ。 - （３）テトラアルキルホスホニウムイオンはテトラブチ
ルホスホニウム塩である特許請求の範囲第１項記載の電
気二重層コンデンサ。 - （４）電解液の溶質のアニオンとして、ホウフッ化塩（
ＢＦ＿４＾−）、６フッ化リン酸（ＰＦ＿６＾−）、ま
たは６フッ化ヒ素塩（ＡｓＦ＿６＾−）の中から選ばれ
たものを用いた特許請求の範囲第１項記載の電気二重層
コンデンサ。 - （５）分極性電極を活性炭で構成した特許請求の範囲第
１項記載の電気二重層コンデンサ。 - （６）少なくとも一方の電極が非分極性電極からなる特
許請求の範囲第１項記載の電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62049203A JPS63215033A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62049203A JPS63215033A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63215033A true JPS63215033A (ja) | 1988-09-07 |
Family
ID=12824432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62049203A Pending JPS63215033A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63215033A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002138095A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-05-14 | Merck Patent Gmbh | 電気化学的電池において使用するためのフルオロアルキルホスエート |
-
1987
- 1987-03-04 JP JP62049203A patent/JPS63215033A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002138095A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-05-14 | Merck Patent Gmbh | 電気化学的電池において使用するためのフルオロアルキルホスエート |
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